专题05 直线与圆的位置关系十三类题型(专项训练)数学青岛版九年级上册
2025-10-30
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内容正文:
专题05 直线与圆的位置关系 (原卷版)
目录
A题型建模・专项突破
题型一、判断直线和圆的位置关系 1
题型二、已知直线和圆的位置关系求半径的取值 2
题型三、已知直线和圆的位置关系求圆心到直线的距离 3
题型四、求圆平移到与直线相切时圆心经过的距离 4
题型五、求直线平移到与圆相切时运动的距离 5
题型六、切线的应用 6
题型七、有关切线的概念辨析 8
题型八、判断或补全使直线为切线的条件 8
题型九、证明某直线是圆的切线(常考题) 10
题型十、切线的性质定理 11
题型十一、应用切线长定理求解(重点) 13
题型十二、应用切线长定理求证 14
题型十三、过圆外一点作圆的切线 15
B综合攻坚・能力跃升
题型一、判断直线和圆的位置关系
1.(24-25九年级上·甘肃张掖·期末)若的半径为5,圆心到一条直线的距离为2.5,则这条直线是( )
A. B. C. D.
2.的半径是,圆心O到直线a的距离为,直线a与的位置关系是( )
A.相交 B.相切 C.相离 D.相切或相交
3.已知的半径,直线上有一点到圆心O的距离为,那么直线与的位置关系是( )
A.相切 B.相交
C.相离或相切 D.相切或相交
4.(24-25九年级上·福建福州·期末)“日出江花红胜火,春来江水绿如蓝”,如图记录的日出美景中,太阳与海天边隙线可看成圆与直线,它们的位置关系是 .
5.如图,给定一个半径为2的圆,圆心O到水平直线l的距离为d,即.我们把圆上到直线l的距离等于1的点的个数记为m.如当时,l为经过圆心O的一条直线,此时圆上有4个到直线l的距离等于1的点,即,由此可知:
(1)当时, .
(2)当时,d的取值范围是 .
题型二、已知直线和圆的位置关系求半径的取值
6.如图,已知点到直线的距离为5,如果在以点为圆心的圆上有且只有两个点到直线的距离为2,那么这个圆的半径长的取值范围是( )
A. B. C. D.
7.四个半径为5的等圆与直线的位置关系如图所示,若某个圆上的点到直线的最大距离为8,则这个圆可能是( )
A. B. C. D.
8.(24-25九年级上·湖北武汉·期末)如图,直线与半径为的相交,且点到直线的距离为7,则的值可以是( )
A.3 B.4 C.7 D.10
9.在中,,,以C为圆心,r为半径作.若与边只有一个交点,则r的取值范围是
10.如图,,点M在上,且,以点M为圆心,r为半径画圆,试讨论r的大小与所画的圆和射线的公共点个数之间的对应关系.
题型三、已知直线和圆的位置关系求圆心到直线的距离
11.已知的半径是5,直线与相交,则圆心到直线的距离可能是( )
A.4 B.5 C.6 D.7
12.在平面直角坐标系中,⊙O的圆心为坐标原点,半径为3,若直线与⊙O始终有交点,则b的取值范围是( ).
A. B.
C. D.
13.如图,已知 的半径为6,点 到矩形某条边的距离为8,则这条边可以是 ( )
A. B. C. D.
14.如图,在梯形中,,,,,如果以为直径的圆与梯形各边共有3个公共点(C,D两点除外),那么长的取值范围是( )
A. B. C. D.
15.设的半径为4,点O到直线a的距离为d,若与直线a至多只有一个公共点,则d的取值范围是 .
题型四、求圆平移到与直线相切时圆心经过的距离
16.(24-25九年级上·四川南充·期中)如图,在平面直角坐标系中,半径为2的的圆心P的坐标为,将沿x轴正方向平移,使与y轴相切,则平移的距离为( )
A.1 B.1或5 C.3 D.3或5
17.如图,在平面直角坐标系中,半径为2的的圆心P的坐标为,将沿x轴正方向以个单位/秒的速度平移,使与y轴相切,则平移的时间为 秒.
18.(24-25九年级上·甘肃张掖·期末)如图,在直线上有相距5cm的两点和(点在点的右侧),以为圆心作半径为1cm的圆,过点作直线.将以的速度向右移动(点始终在直线上),则与直线在 秒时相切.
19.如图,直线相交于点O,,半径为的的圆心在直线上,开始时,.如果以的速度向右运动,那么当的运动时间满足条件 时,与直线相交.
20.如图,在中,,,,点O以的速度在的边上沿的方向运动.以O为圆心作半径为的圆,求运动过程中与三边所在直线首次相切和第三次相切的时间间隔.
题型五、求直线平移到与圆相切时运动的距离
21.如图,在平面直角坐标系中,与x轴分别交于A、B两点,点的坐标为,.将沿着与y轴平行的方向平移,使得与x轴相切,则平移的距离为( )
A.1 B.1或2 C.3 D.1或3
22.如图,在矩形中,,,为矩形对角线的交点,以为圆心,1为半径作,为上的一个动点,连接,,则面积的最大值是( )
A. B. C. D.
23.在平面直角坐标系中,已知点A、B的坐标分别、.以为斜边在右上方作.设点坐标为,则的最大值为 .
24.如图,⊙O的半径OC=10cm,直线l⊥OC,垂足为H,且l交⊙O于A,B两点,AB=16cm,则l沿OC所在直线向下平移 cm时与⊙O相切.
25.如图,已知正方形ABCD中,两动点M和N分别从顶点B、C同时出发,以相同的速度沿BC、CD向终点C、D运动,连接AM、BN,交于点P,再连接PC,若,则PC长的最小值为 .
题型六、切线的应用
26.如图,正五边形的两条边,与相切,切点为点,,则为( )
A. B. C. D.
27.(24-25九年级上·山东潍坊·期中)如图,当太阳光线与地面成的角时,测得空中热气球在地面上的影长是10m,则热气球的直径是( )
A.20m B. C. D.10m
28.如图,为等边三角形的高,点O 在的延长线上,且,的半径为1,若将绕点 C 按顺时针方向旋转,在旋转的过程中,与等边三角形的边只有一个公共点的情况一共出现( )
A.3 次 B.4 次 C.5 次 D.6 次
29.小明对出自秦九韶《数书九章》中的“遥度圆城”问题进行了改编:如图,一座圆形城堡有正东、正南、正西和正北四个门,出南门向东走一段路程后刚好看到北门外的一棵大树,向树的方向走到达城堡边,再往前走到达树下,则该城堡的外围周长为 .
30.某博物馆出土了一件文物,文物长度为,摆放在高度为的展示架上,一老师打算带舞蹈团去参观,舞蹈团的平均身高为,为了保证观看视角最大(视角:人眼与被观看物两边构成的角),栅栏应摆放在距多远的位置?
题型七、有关切线的概念辨析
31.(24-25九年级上·河北唐山·期末)如图,与相切的直线是( )
A. B. C. D.和
32.如图,点B在⊙A上,点C在⊙A外,以下条件不能判定BC是⊙A切线的是( )
A.∠A=50°,∠C=40° B.∠B﹣∠C=∠A
C.AB2+BC2=AC2 D.⊙A与AC的交点是AC中点
33.下列四个选项中的表述,一定正确的是( )
A.经过半径上一点且垂直于这条半径的直线是圆的切线
B.经过半径的端点且垂直于这条半径的直线是圆的切线
C.经过半径的外端且垂直于这条半径的直线是圆的切线
D.经过一条弦的外端且垂直于这条弦的直线是圆的切线
34.下列关于圆的切线的说法正确的是( )
A.垂直于圆的半径的直线是圆的切线
B.与圆只有一个公共点的射线是圆的切线
C.经过半径的一端且垂直于半径的直线是圆的切线
D.如果圆心到一条直线的距离等于半径长,那么这条直线是圆的切线
35.(18-19九年级·福建福州·阶段练习)经过半径的外端并且垂直于这条半径的直线是圆的 .
题型八、判断或补全使直线为切线的条件
36.(24-25九年级上·甘肃张掖·期末)如图,点在上,点在外,以下条件不能判定是切线的是( )
A. B.
C. D.与的交点是中点
37.如图,是的直径,C是上一点,D是外一点,过点A作,垂足为E,连接.若使切于点C,添加的下列条件中,不正确的是( )
A. B. C. D.
38.如图,是⊙O的直径,交⊙O于点,于点,下列说法不正确的是( )
A.若,则是⊙O的切线 B.若,则是⊙O的切线
C.若,则是⊙O的切线 D.若是⊙O的切线,则
39.如图,点C在以为直径的半圆上,,点D在线段上运动,点E与点D关于对称,于点D,并交的延长线于点F,当长度为 时,与半圆相切.
40.在下图中,是的直径,要使得直线是的切线,需要添加的一个条件是 .(写一个条件即可)
题型九、证明某直线是圆的切线
41.(24-25九年级上·全国·期末)如图,四边形内接于,为直径,过点A作垂直交其延长线于点E,平分.
(1)求证:是的切线;
(2)若,,求的长.
42.(24-25九年级上·甘肃张掖·期末)如图,在中,,以点为圆心,为半径的圆交于点,点在边上,且.
(1)判断直线与的位置关系,并说明理由;
(2)已知,求的面积.
43.如图,是的直径,是半圆上的一点,平分,,垂足为,交于,连接.
(1)求证:是的切线;
(2)若,,求的长;
(3)若是弧的中点,的半径为,求图中阴影部分的面积.
44.已知是的直径,点D是延长线上一点,,是的弦,.
(1)求证:直线是的切线;
(2)若,垂足为M、的半径为10,求的长.
45.如图,以的一边为直径作与边的交点恰好为的中点,过点作于点.
(1)求证:直线是的切线;
(2)若,求的值.
题型十、切线的性质定理
46.如图,在平面直角坐标系中,一次函数的图象与轴、轴分别交于、两点,点在线段上,与轴交于、两点,当与该一次函数的图象相切时,的长度是( )
A.3 B.4 C.2 D.6
47.(24-25九年级上·内蒙古赤峰·期末)如图,是的直径,C,D是上的点,,过点C作的切线交的延长线于点E,则等于( )
A. B. C. D.
48.如图,,分别与相切于A,B两点,C是优弧上的一个动点,若,则 .
49. 将尺规作图与圆相结合 如图,已知,点O为射线上一点,以为半径画圆.
(1)请用无刻度的直尺和圆规作出的平分线,交于点D(保留作图痕迹,不写作法).
(2)在(1)中所作图形的条件下,点E为射线上一点,连接,若与相切于点,求证:.
50.如图,是的弦,是的直径,过点C的切线交的延长线于点D,若,求的度数.
题型十一、应用切线长定理求解
51.(24-25九年级上·河北石家庄·期末)如图,P为外一点,分别切于A,B,C三点,且切线分别交于点M,N.若,则的周长为( )
A.12 B.13 C.16 D.24
52.(24-25九年级上·广东汕头·期末)如图,的内切圆与分别相切于点,,,若的半径为,,则的值和的大小分别为( )
A., B.0,
C., D.0,
53.(24-25九年级上·安徽六安·期末)如图,是的内切圆且与,,相切于点,,,若,,,则的周长为 .
54.如图,,,是的切线,切点分别是,,.若,则的长是 .
55.(24-25九年级上·甘肃嘉峪关·期末)如图,、分别切于A、B,并与的切线分别相交于C、D,已知,则的周长等于 .
题型十二、应用切线长定理求证
56.如图1,已知内切于四边形,与分别相切于点.
(1)求证:;
(2)如图2,连接,与交于点,若,求证:.
57.已知点在以为直径的圆上,过点、作圆的切线,交于点,连,
(1)证明:;
(2)若,求的值.
58.如图,为的切线,为切点,与交于点P,交于点.
(1)求证:;
(2)连接交于点.若的半径为,求的长.
59.如图,为圆外一点,、分别切圆于、.连接,交圆于点,延长,交圆于点.连接,.连接并延长,交于点.
(1)证明:点是的中点.
(2)若点是的中点,求的度数.
60.(24-25九年级上·江苏南京·期末)如图,射线,与相切,切点分别为,,连接并延长,交于点,连接,.求证.
题型十三、过圆外一点作圆的切线
61.数学活动课上,老师让同学们根据切线的定义,用尺规过点P作的一条切线.
(1)尺规作图:作的切线.(保留作图痕迹).
(2)作图的依据是:________;
62.在学习完《直线与圆的位置关系》,李老师布置一道作图题如下:
已知:如图,及外一点P.
求作:直线PQ,使PQ与相切于点Q.
某同学经过探索,给出了一种作图方法(如下):
①连接OP,分别以O,P为圆心,以大于的长为半径作弧,两弧分别交于A,B两点(点A,B分别位于直线OP的上下两侧):
②作直线AB交OP于点C:
③以点C为圆心,CO为半径作,交⊙O于点Q(点Q位于直线OP的上侧);
④连接PQ,PQ交AB于点D,则直线PQ即为所求作直线.
【根据这个同学作图方法,解答下面问题】
(1)完成作图,并准确标注字母(尺规作图,保留作图痕迹);
(2)结合作图,说明PQ是切线的理由;
(3)若⊙O半径为5,,求OD的长.
63.如图,在每个小正方形的边长均为1的网格中,的顶点A,B,C均落在格点上,以为直径的半圆的圆心为O,仅用无刻度的直尺在给定网格中完成画图,保留作图痕迹.
(1)在图①中作出的边上的高;
(2)在图②中作出的中位线;
(3)在图③中作出的切线.
64.已知:点是外一点.
(1)尺规作图:如图,过点作出的两条切线,,切点分别为点、点.(保留作图痕迹,不要求写作法和证明)
(2)在(1)的条件下,若点在上(点不与,两点重合),且.求的度数.
65.如图,是的弦.是延长线上一点.
(1)过点作的切线,切点在直线的下方;(要求:尺规作图,不写作法,保留作图痕迹)
(2)在(1)的条件下,连接.求证:.
1.(2025·浙江·三模)如图,以边为直径作交于点,恰好是的切线,为切点,连接.若,则的度数为 .
2.(2025·河南周口·二模)如图,在等腰和等腰中,,,将绕点旋转,连接,若,则旋转过程中,当最大时,其度数为 °,当最小时,其度数为 °.
3.(2025·湖南娄底·二模)如图,长为8的线段的两个端点分别在轴和轴上滑动,设线段的中点的运动轨迹为,当的图象与只有1个交点时, .
4.(2025·广东广州·中考真题)已知的半径为,所在平面内有一动点,过点可以引的两条切线,,切点分别为,.点与圆心的距离为,则的取值范围是 ;若过点作交直线于点(点不与点重合),线段与交于点.设,,则关于的函数解析式为 .
5.(2025·陕西西安·模拟预测)如图,是锐角三角形,请用尺规作图法作,使它与相切于点E.(保留痕迹,不写作法)
6.(2025·四川泸州·中考真题)如图,是的直径,过点的直线与过点的切线交于点,与的延长线交于点,且,连接交于点.
(1)求证:是的切线;
(2)若,求的长.
7.(2025·贵州·中考真题)如图,在中,是直角,为的中点,为的切线交的延长线于点.连接,.
(1)点与的位置关系是 ,线段与线段的数量关系是 ;
(2)过点作,与的延长线交于点.根据题意补全图形,判断的形状,并说明理由;
(3)在(2)的条件下,若的半径为,求的长.
8.(2025·云南·中考真题)如图,是五边形的外接圆,是的直径.连接,,,.
(1)若,且,求的度数;
(2)求证:直线是的切线;
(3)探究,发现与证明:已知平分,是否存在常数,使等式成立?若存在,请直接写出一个的值和一个的值,并证明你写出的的值和的值,使等式成立;若不存在,请说明理由.
9.(2025·湖南长沙·中考真题)如图1,点O是以为直径的半圆的圆心,与均为该半圆的切线,C,D均为直径上方的动点,连接,且始终满足.
(1)求证:与该半圆相切;
(2)当半径时,令,,,,比较m与n的大小,并说明理由;
(3)在(1)的条件下,如图2,当半径时,若点E为与该半圆的切点,与交于点G,连接并延长交于点F,连接,,令,,求y关于x的函数解析式.(不考虑自变量x的取值范围)
10.(2025·北京·中考真题)在平面直角坐标系中,对于点和给出如下定义:若上存在两个不同的点,,对于上任意满足的两个不同的点,,都有,则称点是的关联点,称的大小为点与的关联角度.(本定义中的角均指锐角、直角、钝角或平角)
(1)如图,的半径为.
①在点,,中,点_______是的关联点且其与的关联角度小于,该点与的关联角度为;
②点在第一象限,若对于任意长度小于的线段,上所有的点都是的关联点,则的最小值为_______;
(2)已知点,经过原点,线段上所有的点都是的关联点,记这些点与的关联角度的最大值为.若,直接写出的取值范围.
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专题05 直线与圆的位置关系 (解析版)
目录
A题型建模・专项突破
题型一、判断直线和圆的位置关系 1
题型二、已知直线和圆的位置关系求半径的取值 3
题型三、已知直线和圆的位置关系求圆心到直线的距离 6
题型四、求圆平移到与直线相切时圆心经过的距离 8
题型五、求直线平移到与圆相切时运动的距离 12
题型六、切线的应用 17
题型七、有关切线的概念辨析 21
题型八、判断或补全使直线为切线的条件 23
题型九、证明某直线是圆的切线(常考题) 28
题型十、切线的性质定理 35
题型十一、应用切线长定理求解(重点) 39
题型十二、应用切线长定理求证 42
题型十三、过圆外一点作圆的切线 48
B综合攻坚・能力跃升
题型一、判断直线和圆的位置关系
1.(24-25九年级上·甘肃张掖·期末)若的半径为5,圆心到一条直线的距离为2.5,则这条直线是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】解:圆半径,圆心到直线的距离,
.
当时,直线与圆相交,
这条直线与圆相交,结合图形可知是.
故选:B.
2.的半径是,圆心O到直线a的距离为,直线a与的位置关系是( )
A.相交 B.相切 C.相离 D.相切或相交
【答案】C
【解析】解:的半径是,圆心O到直线a的距离为,且,
∴直线a与⊙O的位置关系是相离.
故选:C.
3.已知的半径,直线上有一点到圆心O的距离为,那么直线与的位置关系是( )
A.相切 B.相交
C.相离或相切 D.相切或相交
【答案】D
【解析】解:直线上有一点到圆心O的距离为,
圆心O到直线上的距离,
的半径,
,
当时,直线与相切;
当时,直线与相交;
直线与的位置关系是相切或相交.
故选:D.
4.(24-25九年级上·福建福州·期末)“日出江花红胜火,春来江水绿如蓝”,如图记录的日出美景中,太阳与海天边隙线可看成圆与直线,它们的位置关系是 .
【答案】相离
【解析】解:由题可知,太阳与海天边隙线可看成的圆和直线没有公共点,所以太阳和海天边隙线看成的直线位置关系是相离.
故答案为:相离.
5.如图,给定一个半径为2的圆,圆心O到水平直线l的距离为d,即.我们把圆上到直线l的距离等于1的点的个数记为m.如当时,l为经过圆心O的一条直线,此时圆上有4个到直线l的距离等于1的点,即,由此可知:
(1)当时, .
(2)当时,d的取值范围是 .
【答案】 1
【解析】解:(1)当时,
∵,即,
∴直线与圆相离,
又
则,
(2)将时的直线向下平移,
当时,;
当时,;
当时,;
当时,;
当时,;
∴当时,,
故答案为:1,.
题型二、已知直线和圆的位置关系求半径的取值
6.如图,已知点到直线的距离为5,如果在以点为圆心的圆上有且只有两个点到直线的距离为2,那么这个圆的半径长的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】解:已知点O到直线l的距离为5,要使圆上有且只有两个点到直线l的距离为2.
过点O作直线l的垂线,垂足为A.
当圆与直线l的位置关系满足: 以O为圆心的圆与直线l相交,且在直线l两侧到直线l距离为2的点中,只有两个在圆上.
从距离角度看,圆的半径r要满足:,即.
故选:D
7.四个半径为5的等圆与直线的位置关系如图所示,若某个圆上的点到直线的最大距离为8,则这个圆可能是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】解:、、、是四个半径为5的等圆,某个圆上的点到直线l的最大距离为8,
∴直线与这个圆相交且不经过圆心,且与圆有两个交点,
某个圆上的点到直线l的最大距离为8是,
故选:C.
8.(24-25九年级上·湖北武汉·期末)如图,直线与半径为的相交,且点到直线的距离为7,则的值可以是( )
A.3 B.4 C.7 D.10
【答案】D
【解析】解:∵直线l与半径为r的O相交,且点O到直线l的距离,
∴半径.
∴只有D选项符合题意.
故选D.
9.在中,,,以C为圆心,r为半径作.若与边只有一个交点,则r的取值范围是
【答案】或
【解析】解:作于,如图所示:
∵,,
∴,
∵的面积,
∴,
即圆心到的距离,
∴以为圆心,为半径所作的圆,则此时圆与斜边相切,只有一个交点;
∵,
∴以为圆心,为半径所作的圆与斜边只有一个公共点,
综上分析可知:若与边只有一个交点,则r的取值范围是或.
故答案为:或.
10.如图,,点M在上,且,以点M为圆心,r为半径画圆,试讨论r的大小与所画的圆和射线的公共点个数之间的对应关系.
【答案】当时,与射线没有公共点;当或时,与射线只有一个公共点;当时,与射线有两个公共点
【解析】解:作于点N,如图,
∵,
∴,
∴当时,与射线OA只有一个公共点;
当时,与射线OA没有公共点;
当时,与射线OA有两个公共点;
当时,与射线OA只有一个公共点.
∴当时,与射线OA没有公共点;当或时,与射线OA只有一个公共点;当时,与射线OA有两个公共点.
题型三、已知直线和圆的位置关系求圆心到直线的距离
11.已知的半径是5,直线与相交,则圆心到直线的距离可能是( )
A.4 B.5 C.6 D.7
【答案】A
【解析】解:∵直线与相交,
∴圆心到直线的距离小于,
符合要求的为4,
故选:A.
12.在平面直角坐标系中,⊙O的圆心为坐标原点,半径为3,若直线与⊙O始终有交点,则b的取值范围是( ).
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】解:当直线与圆相切时,函数经过一、二、四象限,如图所示:
在中,令,则,即与y轴的交点为,
令, 则,即与x轴的交点为,
∴,
连接圆心O与切点C,则,,
∵,
∴ ,
∴
同理当直线与圆相切时且函数经过二、三、四象限, ,
综上所述: 当直线与圆相交时,b的取值范围是 ;
故选:C.
13.如图,已知 的半径为6,点 到矩形某条边的距离为8,则这条边可以是 ( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】解:过点作于E,作于F,作于G,作于H,
由图可知:、与圆相交,与圆相离,与圆相切,
又∵的半径为6,
∴,,,,
∵点 到矩形某条边的距离为8,且,
∴点 到矩形某条边的距离为8,这条边可以是,
故选:C.
14.如图,在梯形中,,,,,如果以为直径的圆与梯形各边共有3个公共点(C,D两点除外),那么长的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】解:根据题意,得圆必须和直线相交,设直线和圆相切于点E,
连接,则,,
又∵,
∴此时.
根据梯形的中位线定理,得 ,
∴,
∴,
∴直线要和圆相交,则.
故选D.
15.设的半径为4,点O到直线a的距离为d,若与直线a至多只有一个公共点,则d的取值范围是 .
【答案】
【解析】解:∵与直线a至多只有一个公共点,
∴与直线a相离或相切,
∵的半径为4,
∴.
故答案为:
题型四、求圆平移到与直线相切时圆心经过的距离
16.(24-25九年级上·四川南充·期中)如图,在平面直角坐标系中,半径为2的的圆心P的坐标为,将沿x轴正方向平移,使与y轴相切,则平移的距离为( )
A.1 B.1或5 C.3 D.3或5
【答案】B
【解析】解:的圆心P的坐标为,
,
的半径为2,
,
,,
当位于轴左侧且与轴相切时,平移的距离为1,
当位于轴右侧且与轴相切时,平移的距离为5,
平移的距离为或,
故选:B.
17.如图,在平面直角坐标系中,半径为2的的圆心P的坐标为,将沿x轴正方向以个单位/秒的速度平移,使与y轴相切,则平移的时间为 秒.
【答案】2或10
【解析】解:当位于y轴的左侧且与y轴相切时,平移的距离为1;
∴(秒);
当位于y轴的右侧且与y轴相切时,平移的距离为5.
∴(秒);
故答案为:2或10
【点睛】本题考查了直线与圆的位置关系,解题的关键是了解当圆与直线相切时,点到圆心的距离等于圆的半径.
18.(24-25九年级上·甘肃张掖·期末)如图,在直线上有相距5cm的两点和(点在点的右侧),以为圆心作半径为1cm的圆,过点作直线.将以的速度向右移动(点始终在直线上),则与直线在 秒时相切.
【答案】2或3
【解析】解:当点到的距离为时,与相切,
开始时点到的距离为5,
当圆向右移动或时,点到的距离为,此时与相切,
或,
即与直线在2秒或3秒时相切.
故答案为:2或3.
19.如图,直线相交于点O,,半径为的的圆心在直线上,开始时,.如果以的速度向右运动,那么当的运动时间满足条件 时,与直线相交.
【答案】
【解析】解:当点P在射线时,与相切,如图,过P作于E,
∴,
∵,
∴,
∴的圆心在直线上向右移动了后与相切,
∴移动所用的时间(秒);
当点P在射线时,与相切,如图,过P作与F,
∴,
∵,
∴,
∴的圆心在直线上向右移动了后与相切,
∴移动所用的时间(秒).
∴当的运动时间满足条件时,与直线相交.
故答案为:.
20.如图,在中,,,,点O以的速度在的边上沿的方向运动.以O为圆心作半径为的圆,求运动过程中与三边所在直线首次相切和第三次相切的时间间隔.
【答案】
【解析】解:第一次相切如图①,
∵,,
∴,
即第一次相切圆心运动的距离为.
第二次相切如图②,
,,
第三次相切如图③,
∵,,
∴,
第三次相切圆心运动的距离为,
∴第一次相切圆心运动的距离与第三次相切圆心运动的距离之差为:,
∴,
题型五、求直线平移到与圆相切时运动的距离
21.如图,在平面直角坐标系中,与x轴分别交于A、B两点,点的坐标为,.将沿着与y轴平行的方向平移,使得与x轴相切,则平移的距离为( )
A.1 B.1或2 C.3 D.1或3
【答案】D
【解析】解:连接,作于点,由垂径定理得:
,
在直角中,由勾股定理得:,
即,
,
的半径是2.
将向上平移,当与轴相切时,平移的距离;
将向下平移,当与轴相切时,平移的距离.
故选:D
22.如图,在矩形中,,,为矩形对角线的交点,以为圆心,1为半径作,为上的一个动点,连接,,则面积的最大值是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】解:当点移动到过点的直线平行于且与相切时,面积的最大,如图,
过的直线是的切线,
垂直于切线,
延长交于,则,
在矩形中,,,
,
,
,,
,
,
,,,
,
,
的最大面积,
故选:C.
23.在平面直角坐标系中,已知点A、B的坐标分别、.以为斜边在右上方作.设点坐标为,则的最大值为 .
【答案】9
【解析】解:设直线的解析式为,
把、代入,得
,解得:,
∴直线的解析式为,
、,
,
线段的中点坐标为,
以为斜边在右上方作,点,
点的轨迹是以为直径,上方的圆弧上运动,
∵以为斜边在右上方作.
∴点C在第一象限,
,,
设直线,,
整理得:,
求的最大值,就是求的最大值,
直线与轴的交点坐标为,
当直线与圆相切时,取到最大值,此时t取得最大值,如图所示,过点B作,
∵直线的解析式为,
∴
∵直线与圆相切
∴
∵
∴,
∴四边形为矩形,
∴
∴
∵,
∴,
,
∵,
∴,,
∴
,,
,
解得,
的最大值是9.
故答案为:9.
24.如图,⊙O的半径OC=10cm,直线l⊥OC,垂足为H,且l交⊙O于A,B两点,AB=16cm,则l沿OC所在直线向下平移 cm时与⊙O相切.
【答案】4
【解析】解:∵直线l⊥OC,AB=16cm,
∴ , ,
∵ ,
在 中,由勾股定理得
,
∴ ,
若l与⊙O相切,
则点 到直线l的距离等于OC=10cm,
∴l沿OC所在直线向下平移的距离等于
即l沿OC所在直线向下平移时与⊙O相切.
故答案为: .
25.如图,已知正方形ABCD中,两动点M和N分别从顶点B、C同时出发,以相同的速度沿BC、CD向终点C、D运动,连接AM、BN,交于点P,再连接PC,若,则PC长的最小值为 .
【答案】
【解析】解:由题意得:,
∵四边形ABCD是正方形,
,
在和中,
,
,
,
,
,
,
∴点P在以AB为直径的圆上运动,设圆心为O,运动路径一条弧,是这个圆的,如图所示:
连接OC交圆O于P,此时PC最小,
,
,
由勾股定理得:,
;
故答案为:.
题型六、切线的应用
26.如图,正五边形的两条边,与相切,切点为点,,则为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】解:如下图所示,连接并延长到点,
五边形是正五边形,
,
又、是的切线,
,
,
,,
.
故选:D.
27.(24-25九年级上·山东潍坊·期中)如图,当太阳光线与地面成的角时,测得空中热气球在地面上的影长是10m,则热气球的直径是( )
A.20m B. C. D.10m
【答案】C
【解析】解:如图,记直径为,过点作于点,
由题意得,,,,与圆相切于点N,
∴,
∴,
,
,
故选:C.
28.如图,为等边三角形的高,点O 在的延长线上,且,的半径为1,若将绕点 C 按顺时针方向旋转,在旋转的过程中,与等边三角形的边只有一个公共点的情况一共出现( )
A.3 次 B.4 次 C.5 次 D.6 次
【答案】C
【解析】解:如图,延长交于点,
,
;
;
是等边三角形,为等边三角形的高,
,
又∵的 半径为1,
∴在旋转过程中,与边只有一个公共点的情况有 2次,与边有2次,与边有1次,即交点为点,共5次.如图:
故选 C.
29.小明对出自秦九韶《数书九章》中的“遥度圆城”问题进行了改编:如图,一座圆形城堡有正东、正南、正西和正北四个门,出南门向东走一段路程后刚好看到北门外的一棵大树,向树的方向走到达城堡边,再往前走到达树下,则该城堡的外围周长为 .
【答案】
【解析】解:如图,表示圆形城堡,连接,
由题意可知,切于点D,切于点C,则,,
∴,
∵,
∴,
由勾股定理得,即,
∴,
在中,,
在中,,
∴,即,
∴,∴城堡的外围周长.
故答案为:.
30.某博物馆出土了一件文物,文物长度为,摆放在高度为的展示架上,一老师打算带舞蹈团去参观,舞蹈团的平均身高为,为了保证观看视角最大(视角:人眼与被观看物两边构成的角),栅栏应摆放在距多远的位置?
【答案】
【解析】解:如图,在上截取,则在过,且与地面平行的直线上,
当过,,的与相切时,最大,
过作,则,
,
,
栅栏应摆放在距的位置.
题型七、有关切线的概念辨析
31.(24-25九年级上·河北唐山·期末)如图,与相切的直线是( )
A. B. C. D.和
【答案】A
【解析】解:∵与有唯一公共点的直线是,
∴与相切的直线是,
故选:A.
32.如图,点B在⊙A上,点C在⊙A外,以下条件不能判定BC是⊙A切线的是( )
A.∠A=50°,∠C=40° B.∠B﹣∠C=∠A
C.AB2+BC2=AC2 D.⊙A与AC的交点是AC中点
【答案】D
【解析】解:A、∵∠A=50°,∠C=40°,
∴∠B=180°﹣∠A﹣∠C=90°,
∴BC⊥AB,
∵点B在⊙A上,
∴AB是⊙A的半径,
∴BC是⊙A切线;
B、∵∠B﹣∠C=∠A,
∴∠B=∠A+∠C,
∵∠A+∠B+∠C=180°,
∴∠B=90°,
∴BC⊥AB,
∵点B在⊙A上,
∴AB是⊙A的半径,
∴BC是⊙A切线;
C、∵AB2+BC2=AC2,
∴△ABC是直角三角形,∠B=90°,
∴BC⊥AB,
∵点B在⊙A上,
∴AB是⊙A的半径,
∴BC是⊙A切线;
D、∵⊙A与AC的交点是AC中点,
∴AB=AC,但不能证出∠B=90°,
∴不能判定BC是⊙A切线;
故选:D.
33.下列四个选项中的表述,一定正确的是( )
A.经过半径上一点且垂直于这条半径的直线是圆的切线
B.经过半径的端点且垂直于这条半径的直线是圆的切线
C.经过半径的外端且垂直于这条半径的直线是圆的切线
D.经过一条弦的外端且垂直于这条弦的直线是圆的切线
【答案】C
【解析】由切线的判定定理可知:经过半径外端点且与这条半径垂直的直线是圆的切线,
故A,B,D选项不正确,C选项正确,
故选:C.
34.下列关于圆的切线的说法正确的是( )
A.垂直于圆的半径的直线是圆的切线
B.与圆只有一个公共点的射线是圆的切线
C.经过半径的一端且垂直于半径的直线是圆的切线
D.如果圆心到一条直线的距离等于半径长,那么这条直线是圆的切线
【答案】D
【解析】解:A、经过半径的外端点且垂直于半径的直线是圆的切线,故原命题错误;
B、与圆只有一个公共点的直线是圆的切线,故原命题错误;
C、经过半径的外端点且垂直于半径的直线是圆的切线,故原命题错误;
D、如果圆心到一条直线的距离等于半径长,那么这条直线是圆的切线,原命题正确.
故选D.
【点睛】本题考查了圆的切线的定义和切线的判定,熟练掌握切线的判定定理是解题的关键.
35.(18-19九年级·福建福州·阶段练习)经过半径的外端并且垂直于这条半径的直线是圆的 .
【答案】切线.
【解析】经过半径的外端点,并且垂直于这条半径的直线是圆的切线.
故答案为:切线.
题型八、判断或补全使直线为切线的条件
36.(24-25九年级上·甘肃张掖·期末)如图,点在上,点在外,以下条件不能判定是切线的是( )
A. B.
C. D.与的交点是中点
【答案】D
【解析】
解:A、,
,
,
点B在上,
是的半径,
是切线;
B、,
,
,
,
,
点B在上,
是的半径,
是切线;
C、,
是直角三角形,,
,
点B在上,
是的半径,
是切线;
D、与的交点是中点,
不能证出,
因此不能判定是切线;
故选:D.
37.如图,是的直径,C是上一点,D是外一点,过点A作,垂足为E,连接.若使切于点C,添加的下列条件中,不正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】解:A、∵,
∴,
当时,则,即,
∴切于点C,该选项正确,不符合题意;
B、∵,
∴,则,
∵,
∴,
当时,则,即,
∴切于点C,该选项正确,不符合题意;
C、当时,,
∵,
∴,
∴,即,
∴切于点C,该选项正确,不符合题意;
D、当时,由得到,
∴是等腰三角形,无法确定,
∴不能得到切于点C,该选项不正确,符合题意.
故选:D.
38.如图,是⊙O的直径,交⊙O于点,于点,下列说法不正确的是( )
A.若,则是⊙O的切线 B.若,则是⊙O的切线
C.若,则是⊙O的切线 D.若是⊙O的切线,则
【答案】A
【解析】解:当AB=AC时,如图:连接AD,
∵AB是⊙O的直径,
∴AD⊥BC,
∴CD=BD,
∵AO=BO,
∴OD是△ABC的中位线,
∴OD∥AC,
∵DE⊥AC,
∴DE⊥OD,
∴DE是⊙O的切线,所以B选项正确;
当DE是⊙O的切线时,如图:连接AD,
∵DE是⊙O的切线,
∴DE⊥OD,
∵DE⊥AC,
∴OD∥AC,
∴OD是△ABC的中位线,
∴CD∥BD,
∵AB是⊙O的直径,
∴AD⊥BC,
∴AD是线段BC的垂直平分线,
∴AB=AC,所以D选项正确;
当CD=BD时,又AO=BO,
∴OD是△ABC的中位线,
∴OD∥AC,
∵DE⊥AC,
∴DE⊥OD,
∴DE是⊙O的切线,所以C选项正确.
若,没有理由证明DE是⊙O的切线,所以A选项错误.
故选:A.
39.如图,点C在以为直径的半圆上,,点D在线段上运动,点E与点D关于对称,于点D,并交的延长线于点F,当长度为 时,与半圆相切.
【答案】/1.5
【解析】解:当时,与半圆相切.
连接,,
∵为直径,
∴,
∵,
∴
∵,
∴是等边三角形,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴,
∵点E与点D关于对称,
∴,
∴,
∴,
∵是半的半径,
∴与半相切,
∴当时,与半圆相切.
故答案为:.
40.在下图中,是的直径,要使得直线是的切线,需要添加的一个条件是 .(写一个条件即可)
【答案】∠ABT=∠ATB=45°(答案不唯一)
【解析】解:添加条件:∠ABT=∠ATB=45°,
∵∠ABT=∠ATB=45°,
∴∠BAT=90°,
又∵AB是圆O的直径,
∴AT是圆O的切线,
故答案为:∠ABT=∠ATB=45°(答案不唯一).
题型九、证明某直线是圆的切线
41.(24-25九年级上·全国·期末)如图,四边形内接于,为直径,过点A作垂直交其延长线于点E,平分.
(1)求证:是的切线;
(2)若,,求的长.
【答案】(1)见解析
(2)
【解析】(1)证明:连接,
∵,
∴,
∵平分,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵是的半径,
∴是的切线;
(2)解:过点O作于F,
则,
∴四边形是矩形,
∴,
∵是的直径,
∴,
∴,
∴,
∴,
又∵,
∴,
∴,
在中,,
∵是的直径,
∴,
又∵,
∴,
∴,即,
∴.
42.(24-25九年级上·甘肃张掖·期末)如图,在中,,以点为圆心,为半径的圆交于点,点在边上,且.
(1)判断直线与的位置关系,并说明理由;
(2)已知,求的面积.
【答案】(1)直线与相切,见解析
(2)
【解析】(1)解:直线与相切.
理由如下:如图,连接,
∵,,
∴,,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
又∵为半径,
∴直线与相切;
(2)解:∵,
∴设,,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,,
∴,
∵,
∴的面积.
43.如图,是的直径,是半圆上的一点,平分,,垂足为,交于,连接.
(1)求证:是的切线;
(2)若,,求的长;
(3)若是弧的中点,的半径为,求图中阴影部分的面积.
【答案】(1)证明见解析;
(2)的长为;
(3).
【解析】(1)证明:如图,
∵平分,,
∴,,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵为的半径,
∴为的切线;
(2)解:如图,过点作与,
∴,
∵,,,
∴,
∴四边形为矩形,
∵,,
∴,,
在中,,,
∴,
∴,
在中,,,
∴,
∴的长为;
(3)解:如图,连接,
∵是弧的中点,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
又∵,
∴四边形为平行四边形,
∵,
∴四边形为菱形,
∴,,
∴和为等边三角形,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
在中,,
∴,,
∴,
∴.
44.已知是的直径,点D是延长线上一点,,是的弦,.
(1)求证:直线是的切线;
(2)若,垂足为M、的半径为10,求的长.
【答案】(1)见解析
(2)
【解析】(1)证明:如图,连接,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵是的半径,且,
∴直线是的切线.
(2)解:∵是的直径,且于点,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴.
45.如图,以的一边为直径作与边的交点恰好为的中点,过点作于点.
(1)求证:直线是的切线;
(2)若,求的值.
【答案】(1)见解析
(2)
【解析】(1)证明:连接,如图,
∵点为的中点,点为的中点,
∴为的中位线,
,
,
,
∵是的半径,
∴直线是的切线;
(2)解:连接,
∵为直径,
,
∵点为的中点,即垂直平分,
,,
,
.
题型十、切线的性质定理
46.如图,在平面直角坐标系中,一次函数的图象与轴、轴分别交于、两点,点在线段上,与轴交于、两点,当与该一次函数的图象相切时,的长度是( )
A.3 B.4 C.2 D.6
【答案】C
【解析】解:当时,,
当时,,
,
一次函数的图象与轴、轴分别交于、两点,
,,
,,
在中,
,
如图,设与直线轴相切于点,连接,,
,,
设,
.
,
,
解得,
.
故选:C.
47.(24-25九年级上·内蒙古赤峰·期末)如图,是的直径,C,D是上的点,,过点C作的切线交的延长线于点E,则等于( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】解:连接,
∵为的切线,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∵为的外角,
∴,
则.
故选:B.
48.如图,,分别与相切于A,B两点,C是优弧上的一个动点,若,则 .
【答案】42
【解析】解:如图,连接,,
∵,分别与相切于A,B两点,
∴,
∵,
∴,
∴.
故答案为:42.
49. 将尺规作图与圆相结合 如图,已知,点O为射线上一点,以为半径画圆.
(1)请用无刻度的直尺和圆规作出的平分线,交于点D(保留作图痕迹,不写作法).
(2)在(1)中所作图形的条件下,点E为射线上一点,连接,若与相切于点,求证:.
【答案】(1)见详解
(2)见详解
【解析】(1)解:如图,射线即为所求;
(2)证明:如图,连接.
,
,
平分,
,
,
,
是的切线,
,
.
50.如图,是的弦,是的直径,过点C的切线交的延长线于点D,若,求的度数.
【答案】
【解析】解:连接,
为的切线,
,
,
又,
,
,
∴.
题型十一、应用切线长定理求解
51.(24-25九年级上·河北石家庄·期末)如图,P为外一点,分别切于A,B,C三点,且切线分别交于点M,N.若,则的周长为( )
A.12 B.13 C.16 D.24
【答案】D
【解析】解:∵,分别切于A,B,
∴.
同理,可得,
∴的周长
.
故选:D.
52.(24-25九年级上·广东汕头·期末)如图,的内切圆与分别相切于点,,,若的半径为,,则的值和的大小分别为( )
A., B.0,
C., D.0,
【答案】D
【解析】解:如图,连接.
∵的内切圆与分别相切于点D,E,F,
∴,
∴,,
∴,
∴.
故选:D.
53.(24-25九年级上·安徽六安·期末)如图,是的内切圆且与,,相切于点,,,若,,,则的周长为 .
【答案】
【解析】解:是的内切圆,且与,,相切于点,,,
,,,
,
,
,
的周长为,
故答案为:.
54.如图,,,是的切线,切点分别是,,.若,则的长是 .
【答案】
【解析】解:、为的切线,
,
、为的切线,
,
.
故答案为:3.
55.(24-25九年级上·甘肃嘉峪关·期末)如图,、分别切于A、B,并与的切线分别相交于C、D,已知,则的周长等于 .
【答案】/24厘米
【解析】解:设切线与切于点,如图所示:
∴由切线长定理可得,
,
,
故答案为:.
题型十二、应用切线长定理求证
56.如图1,已知内切于四边形,与分别相切于点.
(1)求证:;
(2)如图2,连接,与交于点,若,求证:.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【解析】(1)证明:根据切线长定理可得:,,,,
∴,,
∴,,
∵,,
∴;
(2)证明:如图,连接,
∵四边形的内切圆与边分别相切于点E,F,G,H,
∴,
∴,,
∵,
∴,
∵,,
∴,
∴.
57.已知点在以为直径的圆上,过点、作圆的切线,交于点,连,
(1)证明:;
(2)若,求的值.
【答案】(1)见解析
(2).
【解析】(1)解:连接交于点Q.
分别与相切,
∴,,
则垂直平分,即,
∵为的直径,
∴,
∴;
(2)解:∵垂直平分,
∴,,
∵,
∴是的中位线,
∴.
设,
则,,
∴.
设,
则,,
∴,
∴,
∴
∴.
58.如图,为的切线,为切点,与交于点P,交于点.
(1)求证:;
(2)连接交于点.若的半径为,求的长.
【答案】(1)见解析
(2)
【解析】(1)证明:为的切线,
.
.
.
,
.
(2)解:如图,连接.
由(1)可得,
是的直径.
是的切线,
.
.
,
.
,
.
.
.
在中,,
.
在中,
由(1)可得,,
为的中点.
为的中点,
.
,
.
.
.
.
在中,,
.
59.如图,为圆外一点,、分别切圆于、.连接,交圆于点,延长,交圆于点.连接,.连接并延长,交于点.
(1)证明:点是的中点.
(2)若点是的中点,求的度数.
【答案】(1)见解析
(2)30度
【解析】(1)证明:、分别切圆于、,
,.
又,
,
,即点是的中点.
(2)点是的中点
,
垂直平分,连接,则,
由(1)得,
是等边三角形,
是圆的切线,
,
60.(24-25九年级上·江苏南京·期末)如图,射线,与相切,切点分别为,,连接并延长,交于点,连接,.求证.
【答案】见解析
【解析】证明:连接,
∵射线,与相切,切点分别为A,B,
∴,平分,
∴垂直平分,
∵的延长线交于点C,
∴.
题型十三、过圆外一点作圆的切线
61.数学活动课上,老师让同学们根据切线的定义,用尺规过点P作的一条切线.
(1)尺规作图:作的切线.(保留作图痕迹).
(2)作图的依据是:________;
【答案】(1)见解析
(2)直径所对的圆周角为直角
【解析】(1)解:如图,直线即为所求的切线.
(2)解:由作图知是的内接三角形,且是的直径,
则,即,
是的半径,
是的切线,
故作图的依据是:直径所对的圆周角为直角.
62.在学习完《直线与圆的位置关系》,李老师布置一道作图题如下:
已知:如图,及外一点P.
求作:直线PQ,使PQ与相切于点Q.
某同学经过探索,给出了一种作图方法(如下):
①连接OP,分别以O,P为圆心,以大于的长为半径作弧,两弧分别交于A,B两点(点A,B分别位于直线OP的上下两侧):
②作直线AB交OP于点C:
③以点C为圆心,CO为半径作,交⊙O于点Q(点Q位于直线OP的上侧);
④连接PQ,PQ交AB于点D,则直线PQ即为所求作直线.
【根据这个同学作图方法,解答下面问题】
(1)完成作图,并准确标注字母(尺规作图,保留作图痕迹);
(2)结合作图,说明PQ是切线的理由;
(3)若⊙O半径为5,,求OD的长.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
(3)
【解析】(1)解:画图:如图所示.
;
(2)证明:由题意,得:为的直径,
∴.
∴.
∵为的半径,
∴直线为的切线;
(3)解:连接OD.
∵,,
在中,.
由作图可知:为的垂直平分线,
∴.
设.,
在中,,
∴.
解得.
即:.
63.如图,在每个小正方形的边长均为1的网格中,的顶点A,B,C均落在格点上,以为直径的半圆的圆心为O,仅用无刻度的直尺在给定网格中完成画图,保留作图痕迹.
(1)在图①中作出的边上的高;
(2)在图②中作出的中位线;
(3)在图③中作出的切线.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
(3)见解析
【解析】(1)解:如图,是边上的高;
(2)解:如图,是的中位线;
(3)解:如图,是⊙O的切线
64.已知:点是外一点.
(1)尺规作图:如图,过点作出的两条切线,,切点分别为点、点.(保留作图痕迹,不要求写作法和证明)
(2)在(1)的条件下,若点在上(点不与,两点重合),且.求的度数.
【答案】(1)见解析
(2)的度数为或.
【解析】(1)解:如图即为所求作;
(2)解:如图,连接、,
四边形内接于,,
,
当点在优弧上时,,
当点在劣弧上时,,
综上可知,的度数为或.
65.如图,是的弦.是延长线上一点.
(1)过点作的切线,切点在直线的下方;(要求:尺规作图,不写作法,保留作图痕迹)
(2)在(1)的条件下,连接.求证:.
【答案】(1)作图见解析;
(2)证明见解析.
【解析】(1)解:连接,作的垂直平分线交于点,以为圆心,为半径作,交于点,连接,则即为所求,如图:
由作图可得:,
∴,
∴为的切线;
(2)解:连接,如图:
设,
∵是的切线,
∴,
∴,
∵,
∴,
在中,,
∴.
1.(2025·浙江·三模)如图,以边为直径作交于点,恰好是的切线,为切点,连接.若,则的度数为 .
【答案】
【解析】解:为直径,是的切线,为切点,
,
在中,,
,
对应的圆心角为,圆周角为,
.
2.(2025·河南周口·二模)如图,在等腰和等腰中,,,将绕点旋转,连接,若,则旋转过程中,当最大时,其度数为 °,当最小时,其度数为 °.
【答案】 75 15
【解析】解:∵等腰中,,
∴,
由题意知,点轨迹为以为圆心的长为半径的圆,
当与该圆相切时,最大,此时,
若点E在外部时,如图1所示, ,此时最大,
∵,,
∴,
∴,
∴,
若点E在内部时,如图2所示, ,此时最小,
同理可得:
综上所述:若,则旋转过程中,当最大时,其度数为,当最小时,其度数为.
故答案为,.
3.(2025·湖南娄底·二模)如图,长为8的线段的两个端点分别在轴和轴上滑动,设线段的中点的运动轨迹为,当的图象与只有1个交点时, .
【答案】
【解析】解:设,
则,
∵,
∴,
∴,且,
故点的运动轨迹为以4为半径的,
在中,令,则,即,
令,则,即,
则,
当的图象与只有1个交点时,
即与的图象相切,
此时,
如图,则,即,
解得:,
故答案为:.
4.(2025·广东广州·中考真题)已知的半径为,所在平面内有一动点,过点可以引的两条切线,,切点分别为,.点与圆心的距离为,则的取值范围是 ;若过点作交直线于点(点不与点重合),线段与交于点.设,,则关于的函数解析式为 .
【答案】
【解析】解:如图,
∵过点可以引的两条切线,,
∴点在外,
∴,
∵,是的两条切线,
∴,,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵,的半径为,
∴,
∴,
在中,,
∴,
∴,
故答案为:,.
5.(2025·陕西西安·模拟预测)如图,是锐角三角形,请用尺规作图法作,使它与相切于点E.(保留痕迹,不写作法)
【答案】见解析
【解析】解∶如图, 即为所求,
6.(2025·四川泸州·中考真题)如图,是的直径,过点的直线与过点的切线交于点,与的延长线交于点,且,连接交于点.
(1)求证:是的切线;
(2)若,求的长.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【解析】(1)证明;如图所示,连接,
∵是的切线,
∴,即,
在和中,
,
∴,
∴,
∴,
∵是的半径,
∴是的切线;
(2)解:如图所示,过点C作于H,过点D作于M,
设,则,
由(1)可得,
在中,,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,,
∴,
在中,由勾股定理得,
∴;
在中,,
∴,,
在中,由勾股定理得;
∵,
∴,
∵,
∴,
∴;
∵,
∴,
∴,即,
∴.
7.(2025·贵州·中考真题)如图,在中,是直角,为的中点,为的切线交的延长线于点.连接,.
(1)点与的位置关系是 ,线段与线段的数量关系是 ;
(2)过点作,与的延长线交于点.根据题意补全图形,判断的形状,并说明理由;
(3)在(2)的条件下,若的半径为,求的长.
【答案】(1)在线段上;;
(2)补图见解析,为等腰三角形
(3)
【解析】(1)解:∵是直角,
∴为直径,
∵为圆心,
∴在线段上;
∵为的中点,
∴,
∴;
(2)解:补图如下,为等腰三角形,理由如下:
连接,
∵为的切线交的延长线于点,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴是等腰三角形;
(3)解:如图,过作于,
∵的半径为,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴.
8.(2025·云南·中考真题)如图,是五边形的外接圆,是的直径.连接,,,.
(1)若,且,求的度数;
(2)求证:直线是的切线;
(3)探究,发现与证明:已知平分,是否存在常数,使等式成立?若存在,请直接写出一个的值和一个的值,并证明你写出的的值和的值,使等式成立;若不存在,请说明理由.
【答案】(1);
(2)证明见解析;
(3)存在常数,,理由见解析.
【解析】(1)解:∵,且,
∴是等边三角形,
∴;
(2)解:如图,延长交于点,连接,
∵是的直径,
∴,即,
∵,,
∴,
∴,
∴,
∵是的半径,
∴直线是的切线;
(3)解:存在常数,,使等式成立;
理由如下:
如图,设与交于点,
∵平分,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∵,
∴,,
∴,,
∴,,
得:,
∵,
∴,
∴,.
9.(2025·湖南长沙·中考真题)如图1,点O是以为直径的半圆的圆心,与均为该半圆的切线,C,D均为直径上方的动点,连接,且始终满足.
(1)求证:与该半圆相切;
(2)当半径时,令,,,,比较m与n的大小,并说明理由;
(3)在(1)的条件下,如图2,当半径时,若点E为与该半圆的切点,与交于点G,连接并延长交于点F,连接,,令,,求y关于x的函数解析式.(不考虑自变量x的取值范围)
【答案】(1)见解析
(2),理由见解析
(3)
【解析】(1)解:如图3,连接,并延长交的延长线于点,过点作于点.
∵与均为该半圆的切线,
.
.
.
∵为的中点,
.
在与中,
,
.
.
,
.
.
,即平分.
又,
.
∴与该半圆相切.
(2)解:.理由如下:
如图4,过点作,交于点,
在中,由勾股定理可得,
,
.
,
代入可得.
(3)解:如图5,均为该半圆的切线,
,
,
.
,
,
.
,
.
.
.
,
,
.
同理可得,
,
由(2)可知,
.
又在中,
,
.
,
.
10.(2025·北京·中考真题)在平面直角坐标系中,对于点和给出如下定义:若上存在两个不同的点,,对于上任意满足的两个不同的点,,都有,则称点是的关联点,称的大小为点与的关联角度.(本定义中的角均指锐角、直角、钝角或平角)
(1)如图,的半径为.
①在点,,中,点_______是的关联点且其与的关联角度小于,该点与的关联角度为;
②点在第一象限,若对于任意长度小于的线段,上所有的点都是的关联点,则的最小值为_______;
(2)已知点,经过原点,线段上所有的点都是的关联点,记这些点与的关联角度的最大值为.若,直接写出的取值范围.
【答案】(1)①,;②
(2)或或
【解析】(1)解:①根据定义可得:当在上时,不存在都有,当在内部时,过的直径使得的关联角度为,当在的外部时,且为的切线时,最大;
如图,是的关联点且其与的关联角度小于,与的关联角度为,与的关联角度大于,
∵,的半径为,
∴,且是的切线,
∴,
∴
∴,即与的关联角度为
故答案为:,.
②根据定义可得为外一点,
∵,的半径为,
∴,当时,
如图,取点,则,
∴,
∴的最小值为,
故答案为:.
(2)解:由(1)可得,当在圆的外部时,且为圆的切线时,最大,且距离圆心越近,
∵,
∴当时,由,如图,
∴四边形是矩形,
由∵
∴四边形是正方形,
∴
当时,
∵点,经过原点,线段上所有的点都是的关联点,则,
∴上距离最近的点在的圆环内,
①和的圆相切,如图,
∴
解得:
②和半径为的圆相切时,如图,
∴(不包含临界值)
∴
③当在半径为的圆,如图
解得:(不包含临界值)
∴时,都在内部,此时
④当在半径为的圆,如图
设的半径为,则,
∵,
解得:,
∴时,此时,
综上所述,或或.
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